SLAM II là ngôn ngữ mô phỏng đuợc viết bởi Pritsker Corporation từ 1990-1997. SLAM II (Simulation Language for Alternative Modeling): Là ngôn ngữ mô phỏng cho mô hình thay thế.
Visual SLAM mô hình mạng bao gồm một tập hợp các biểu tượng liên kết với nhau mà nó miêu tả hoạt động của hệ thống được nghiên cứu. Các nút và các nhánh của các biểu tượng trực quan thiết lập mạng cung cấp cho SLAM thường sử dụng chức năng định tuyến được tạo ra bằng cách xây dựng mô hình thành một mô hình đại diện.
3.3.1. Các khái niệm cơ bản của SLAM II 3.3.1.1 Các biến cơ bản của SLAM II
Tên biến Định nghĩa
ATRIB(I) Thuộc tính I của đối tượng hiện tại
II Biến thường sử dụng như hằng số hoặc đối số XX(I) Vector chung hoặc hệ thống
ARRAY(I,J) Ma trận chung hoặc hệ thống
TNOW Biến lưu thời gian
NNACT(I) Các bước trong nguyên công I tại thời điểm hiện tại NNCN(I) Số chi tiêt đã hoàn thành nguyên công I
NNQ(I) Số chi tiết trong file I tại thời gian hiện tại NNRSC(RLBL) Kiểm tra phôi RLBL
NRUSE(RLBL) Phôi RLBL đang dược gia công
51
3.3.1.2. Các biến ngẫu nhiên cơ bản
Tên biến Định nghĩa
DRAND(IS) Biến ngẫu nhiên giả được lấy từ chuỗi số bất kì IS. EXPON(X mean,IS) Chọn mẫu từ phân phối mũ với XMEAN sử
dụng chuỗi số ngẫu nhiên IS.
UNFRM(ULO,UHI,IS) Chọn mẫu từ phân phối liên tục trong khoảng ULO đến UHI sử dụng chuỗi số ngẫu nhiên IS TRIAG(XLO,XMOD
EXHI,IS)
Chọn mẫu từ phân phối tam giác trong khoảng XLO đến XHI với chế độ XMODE sử dụng chuỗi số ngẫu nhiên.
RNORM(XMN,STD,I) Chọn mẫu từ phân phối đều trong đó XMN và sai số chuẩn STD sử dụng chuỗi số ngẫu nhiên.
Bảng 3.4: Các biến ngẫu nhiên cơ bản của SLAM II
3.3.1.3 Các biến riêng của SLAM II
BIẾN ĐỊNH NGHĨA
ATRIB(I) Bộ nhớ trung gian cho giá trị của đặc tính I được nhập vào hoặc xóa khỏi bộ nhớ.
DD(I) Giá trị đạo hàm của biến I tại thời điểm TNOW.
DDL(I) Giá trị đạo hàm của biến I tại thời điểm TNOW-DTNOW. DTNOW Khoảng thời gian của tích phân các biến trạng thái.
II Biến nguyên của hệ thống.
MFA Địa chỉ của bộ nhớ trống đầu tiên trong bộ nhớ.
MSTOP Đặt giá trị bởi người dùng, giá trị từ -1đến khi dừng trước khi mô phỏng.
NCLNR Số file của file chạy.
NCRDR Số chi tiết từ trạng thái đầu vào của SLAM II được đọc thông thường là 5.
NPRNT Số chi tiết từ trạng thái đầu ra của SLAM II được viết thông thường là 6.
52
NNSET Kích thước của NSET/QSET
NTAPE Số lượng file đầu vào được sử dụng để giải mã trạng thái đầu vào.
SS(I) Giá trị của biến I tại thời điểm TNOW.
SSL(I) Giá trị của biến I tại thời điểm TNOW-DTNOW. TNEXT Thời điểm tiếp theo của quá trinh.
TNOW Thời gian mô phỏng.
XX(I) Biến đầu tiên của cả hệ thống. TTBEG Thời gian bắt đầu mô phỏng. TTCLR Thời gian biểu rõ ràng.
TTFIN Thời điểm hoàn thành mô phỏng.
3.3.2. Các lệnh trong hệ thống SLAM II
3.3.2.1 Giới thiệu chung:
SLAM II là một ngôn ngữ mô phỏng cho phép người thiết kế chọn “thế giới quan” nó được ứng dụng vào hầu hết các nghiên cứu hệ thống. Như vậy, người dùng SLAM II có thể tích hợp bất cứ sự kết hợp phối cảnh nào khi mô hình hệ thống: quá trình, sự kiện, tính liên tục và các hoạt động. Nhiệm vụ phân tích là sử dụng các khái niệm mạng để thiết lập mô hình phản ánh các tính chất quan trọng của hệ thống. Trong tiếp cận mô hình mạng sử dụng SLAM II, phân tích đối chiếu 2 vấn đề liên quan:
1. Quyết định các chi tiết bao gồm trong mô hình.
2. Quyết định mức độ biểu diễn các chi tiết này bằng SLAM II.
Trong mô hình mô phỏng, mức độ chi tiết của một mô hình liên quan tới mục đích của mô hình. Bằng việc tìm hiểu mục đích của mô hình, quan hệ của các thành phần liên quan được đánh giá. Chỉ những yếu tố đó có thể tạo ra các yếu tố khác nhau trong các kết quả từ đầu ra. Hơn nữa, đối với nhiều mô hình nó thuận tiện để tách mô hình thành các giai đoạn phát triển. Việc phân tách có thể bao gồm việc phát triển khởi tạo mô hình tổ hợp (hệ thống được nghiên cứu) và cải tiến mô hình thông qua việc thay đổi trong giai đoạn con hoặc nó có thể bao
53
gồm việc chia nhỏ hệ thống thực thành các hệ thống nhỏ hơn, mỗi hệ thống nhỏ được mô hình từng phần sau đó kết hợp lại. Trong bất kì trường hợp nào, điều kiện trước hết trong phát triển mô hình mạng của hệ thống, xác định mục đích để mức độ chi tiết kỹ thuật bao gồm trong mô hình được quyết qua các nút mạng và hoạt động. Bước đầu tiên trong quá trình mô phỏng là xác định các yếu tố được biểu diễn các đối tượng. Gọi lại một đối tượng là bất kì vật nào, người nào, đơn vị thông tin hoặc kết hợp các xác định hoặc có thể thay đổi giai đoạn của hệ thống. Vì thế, các đối tượng mô hình có thể được xác định bằng cách đĩnh nghĩa các biến biểu diễn trạng thái hệ thống và xác định các thay đổi trong trạng thái có thể xảy ra.
Bước tiếp theo trong phát triển mô hình mạng là tổng hợp mạng lưới các nút và hoạt động biểu diễn quá trình thông qua đối tượng di chuyển. Như đã giới thiệu mô hình mạng của SLAM II, để xem xét hệ thống hàng đợi đơn dưới hình thức đến, đợi và được xử lý trong hệ thống phục vụ đơn và rời khỏi hệ thống. Như trình tự các sự kiện ghi, các hoạt động, các quyết định được chỉ tới quá trình. Các đối tượng di chuyển qua quá trình. Do vậy, các mặt hàng được coi như các đối tượng. Một đối tượng có thể được gán các giá trị đặc tính do người thiết kế đặt để phân biệt giữa các đối tượng cùng loại hoặc giữa các đối tượng khác loại. Các đặc tính như vậy được gắn vào đối tượng khi nó di chuyển qua mạng. Nguồn của hệ thống có thể là hệ thống phục vụ, các công cụ hoặc giống như các đối tượng cạnh tranh nhau trong suốt thời gian qua hệ thống. Một nguồn bận khi xử lý một đối tượng nếu không nó nghỉ.
SLAM II cung cấp khung cho mô hình các đối tượng di chuyển qua quá trình. Khung là cấu trúc mạng bao gồm các nút kỹ thuật và nhánh được sử dụng để mô hình nguồn, hàng đợi cho nguồn, các hoạt động và các quyết định đối tượng di chuyển qua quá trình. Ngoài ra, mô hình mạng SLAM II là đại diện của quá trình và việc di chuyển các đối tượng qua quá trình.
54
3.3.2.2 Mạng của SLAM II và hệ thống hàng đợi phục vụ
Để minh họa các khái niệm cơ bản và biểu tượng của SLAM II, khi xây dựng mô hình quá trình kiểm tra trong sản xuất radio bán dẫn. Trong hệ thống, sản xuất radio được phân bố tới một máy kiểm tra tại khu vực kiểm tra trung tâm. Máy kiểm tra từng radio. Sau quá trình kiểm tra, radio tới khu vực kiểm tra. Mặc dù mô hình toàn bộ quá trình sản xuất nhưng chỉ quan tâm tới các hoạt động liên quan tới việc kiểm tra radio. Vì vậy, có 3 khu vực sau đây của hệ thống:
1. Radio đến khu vực kiểm tra.
2. Xây dụng việc radio đợi để kiểm tra.
3. Các hoạt động kiểm tra radio qua máy kiểm tra đơn.
Đây là hệ thống hàng đợi nguồn đơn. Các radio là đối tượng của hệ thống. Máy kiểm tra là nguồn và sẽ được mô hình như hệ thống phục vụ. Các hoạt động của hệ thống phục vụ là kiểm tra thực và xây dựng việc radio đợi hệ thống phục vụ là hàng đợi. Biểu đồ trực quan của hệ thống kiểm tra này như sau :
Hình 3.5: Sơ đồ hệ thống kiểm tra radio
A.Mô hình hàng đợi và hệ thống phục vụ:
Bây giờ để xây dựng mạng cho hệ thống phục vụ. Thời gian trôi qua được biểu diễn bằng 1 nhánh. Các nhánh là đại diện đồ họa của các hoạt động. Ro ràng là hoạt động phục vụ (kiểm tra radio) là một hành động và vi thế được mô hình bằng 1 nhánh. Nếu hoạt đọng phục vụ tiếp tục thì hệ thống phục vụ bận, đối tượng (radio) đến phải đợi.Viện đợi xảy ra tại nút Queue. Do vậy, hệ thống phục
55
vụ đơn, hàng đợi đơn được mô tả trong SLAM II bằng nút Queue và nhánh như sau:
Trong ví dụ radio đợi hệ thống phục vụ tại hàng đợi. Khi máy kiểm tra được giải phóng, nó lấy radio từ hàng đợi và thực hiện hoạt động phục vụ. Thủ tục cho việc chỉ định thời gian thực hiện hoạt động phục vụ. Các phân phối thời gian phục vụ đa dạng được tích hợp trong SLAM II.
Do có thể có rất nhiều hàng đợi và hoạt động phục vụ trong mạng, mỗi cái có thể được xác định số lượng. Các đối tượng đang đợi tại hàng đợi được lưu trong các file IFL, gán vào hàng đợi. Hoạt động phục vụ được gán giá trị để chỉ số lượng N của các hệ thống phục vụ song song bằng nhánh đó là số của các quá trình đồng quy có thể có của các đối tượng. Các hoạt động cũng có thể được cho trước một số hoạt động A dùng cho mục đích xác định và thống kê. Các chú thích như hình sau:
Số file được đặt bên tay phải của nút. Thủ tục cho sắp xếp các đối tượng trong file được chỉ định từng phần riêng bằng trạng thái PRIORITY và không được chỉ trên mô hình đồ họa. Cũng được chỉ định cho nút Queue là số khởi tạo của các đối tượng tại nút Queue IQ và khả năng chứa của hàng đợi QC. Các đại lượng này là số lượng lớn nhất của các đại lượng có thể chờ phục vụ trong tại nút Queue. Các đối tượng đến khi hàng đợi đầy sẽ bị ngăn lại hoặc bị block. Một nút Queue có điểm “hỏng” ở góc dưới bên tay phải để tạo ra kí tự giống với chữ Q. Đối với hoạt động phục vụ, số lượng hệ thống phục vụ song song được đặt trong
56
vòng tròn bên dưới của nhánh và số hoạt động được đặt trong hình vuông dưới nhánh.
B. Mô hình các đối tƣợng đến:
Quay trở lại với các đối tượng (các radio) phải mô hình các đối tượng đến hệ thống. Trong SLAM II, các đối tượng được chèn vào mạng bằng nút CREATE. Kí hiệu của nút CREATE ở dưới :
TF : thời gian mà đối tượng đầu tiên được tạo và gửi vào hệ thống TBC : thời gian tạo 2 đối tượng khác nhau
MA : số lượng các đặc tính được tạo để lưu trữ
MC : số lượng lớn nhất của các đối tượng được tạo tại nút này
M : số lượng lớn nhất của các nhánh dọc theo các đối tượng được tạo từ nút này
Có một vài điểm quan trọng cần chú ý tới nút CREATE. Tại một điểm thời gian quy định TF, đối tượng đầu tiên sẽ được tạo. Nếu muốn, tại điểm thời gian đối tượng tạo ra được gán đặc tính MA. Thời gian này được phản ánh như một “điểm” thời gian. Đối tượng được tạo sẽ được dẫn qua các nhánh phát ra từ nút với số lượng M. Nếu M =1 và có 2 nhánh phát ra từ nút, đối tượng sẽ chỉ được dẫn qua 1 trong 2 nhánh. Nếu tất cả các nhánh đều được sử dụng thì không cần chỉ định.
Đối tượng thứ 2 được tạo ra tại nút vào thời gian TF+TBC. TBC là khoảng thời gian giữa 2 đối tượng được tạo ra. Đối với ví dụ về radio, TBC là là khoảng thời gian giữa 2 đối tượng đến có thể là hằng số, 1 biến SLAM II hoặc biến ngẫu nhiên. Đây là mô tả trong phần xác định đặc tính hoặc việc gán thời gian. Biến MC quy định số lượng lớn nhất của các đối tượng có thể được tạo
57
trong nút CREATE. Nếu không chỉ định giới hạn, các đối tượng sẽ tiếp tục được tạo cho đến khi nào kết thúc chạy mô phỏng.
C. Mô hình các đối tƣợng rời đi :
Khi đã mô hình các đối tượng dưới hình thức đến và chờ và hoạt động phục vụ. Cuối cùng là mô hình các đối tượng rời đi. Đối với hệ thống đơn, đặt các đối tượng rời khỏi hệ thống hoàn thành dịch vụ. Mô hình đối tượng rời đi được hoàn thành bằng nút TREMINATE như ở dưới :
Đường zic zắc được sử dụng trên đầu ra của nút để chỉ các đối tượng bị kết thúc hoặc phá hủy tại nút. Nút TREMINATE là 1 chiều để chỉ ra thủ tục dừng được sử dụng khi phân tích mạng SLAM II. Từng phân tích mạng được phản ánh như một thử nghiệm. Nút TREMINATE có thể được sử dụng để chỉ đối tượng đến TC tại nút TREMINATE được yêu cầu để hoàn thành thử nghiệm. Như vậy, điều kiện dừng cũng có thể được dựa trên khoảng thời gian. Đối với ví dụ, thử nghiệm có thể hoạt động tới 1000 giờ.
D. Các khái niệm mô hình kết hợp :
Có thể sẵn sàng kết hợp hoạt động đến, phục vụ và rời đi để có mô hình mạng hoàn chỉnh cho quá trình 1 hàng đơn, 1 hệ thống phục vụ. Mô hình SLAM II được chỉ ra ở dưới với quy định giá tri dữ liệu cho các biến trong các ký hiệu mạng. Mạng này chỉ ra dòng di chuyển của đối tượng và tất cả các bước xử lý đối tượng. Đối tượng đầu tiên đến nút CREATE vào thời gian 7. Đối tượng tiếp theo được thiết lập đến sau 10 đơn vị thời gian tức là 17. Đối tượng đầu tiên được dẫn tới hoạt động phục vụ qua nhánh nút Queue. Nhánh biểu diễn di chuyển tới hệ thống phục vụ và được quy định là 3 đơn vị trong cả quá trình. Khi đối tượng đến nút Queue, nó sẽ được phục vụ ngay nếu hệ thống phục vụ 3 nghỉ. Nếu điều này
58
xảy ra, các đối tượng di chuyển từ nút Queue tới nút TERMINATE vào 9 đơn vị thời gian. Trong thời gian này, hệ thống phục vụ 3 bận.
Các đối tượng khác cũng sẽ thực hiện dưới hình hình thức trên. Tuy nhiên, nếu hệ thống phục vụ 3 bận khi 1 đối tượng đến nút Queue, đối tượng này được đặt trong file 10 mô hình hàng đợi của các đối tượng đang chờ hệ thống phục vụ 3. Khi 1 đối tượng vào hàng đợi, 1 quy luật được sử dụng để xác định thứ tự của các đối tượng. (quy luật sắp xếp cho hàng đợi là đặc điểm của file và không được xác định trên trên mô hình đồ họa). Nếu không có quy luật sắp xếp được chỉ định, thủ tục vào trước-ra trước được sử dụng, đó là các đối tượng được lấy từ hàng đợi theo thứ tự khi đến của các đối tượng. Sau khi các đối tượng được phục vụ ở hệ thống phục vụ 3, chúng đến nút TERMINATE nơi các đối tượng được di chuyển khỏi hệ thống khi đường dẫn của nó thông qua quá trình được hoàn thành.
3.3.2.3 Mô hình mạng SLAM II
Mô hình mạng SLAM II bao gồm tập hợp các kí hiệu để chỉ hoạt động của hệ thống thực hiện nghiên cứu. Kí hiệu có thể được thay đổi thành một dạng đầu vào chương trình để phân tích mô hình sử dụng kỹ thuật mô phỏng. Đầu vào phản hồi tới mô hình đồ họa của SLAM II trong hình thức trạng thái. Để cung cấp minh họa cho mô hình trạng thái, mô hình mạng biểu diễn được đưa ra hình t dưới thức trạng thái như bên dưới. Một dấu chấm phẩy được sử dụng để chỉ dữ liệu cuối cùng trên bản báo cáo cụ thể. Các chú thích có thể được đưa ra sau dấu chấm phẩy. Trình tự trạng thái phải phản hồi tới quá trình xử lý bộ đếm đối tượng khi nó qua mạng.
NETWORK; TRẠNG THÁI BẮT ĐẦU CỦA MẠNG CREATE,10.,7.; THỜI GIAN GIỮA CÁC LẦN ĐẾN
59
ACTIVITY,3 THỜI GIAN TỚI NÚT QUEUE LÀ 3 QUEUE(10); SỬ DỤNG FILE 10 CHO HÀNG ĐỢI ACTIVITY(1)/3,9; THỜI GIAN PHỤC VỤ =9
TERMINATE,100; CHẠY MÔ HÌNH CHO 100 ĐỐI TƯỢNG ENDNETWORK; TRẠNG THÁI KẾT THÚC
Như ở trên, mạng bao gồm tổ hợp các nút và nhánh. Các nút và các nhánh có thể được xem xét như các yếu tố được kết hợp và thêm vào mô tả hệ thống. Nhiệm vụ của người thiết kế là thêm các yếu tố vào mô hình mạng cho hệ thống đang quan tâm.
Trước khi biểu diễn kí hiệu cơ bản SLAM II và trạng thái, một vài chú